Сегодня Земля является домом для животных всех форм и размеров, от почти микроскопических существ, таких как тихоходки, до 25-метровых синих китов. Эти организмы возникли и эволюционировали на протяжении миллионов лет. Но какое животное появилось на планете первым?
Ответ на этот вопрос вызывает ожесточённые споры среди учёных. Десятки различных исследований, использующих всё, от хромосомной эволюции до древних окаменелостей, сузили круг до двух кандидатов: губок и гребневиков.
Самая лучшая информация о ранних животных получена из окаменелостей, относящихся к кембрийскому периоду, который начался около 541 миллиона лет назад. В это время Земля пережила всплеск новых видов во время кембрийского взрыва: всего за 10 миллионов лет внезапно появилось сотни тысяч видов животных. Почти все типы строения тела животных, существующие сегодня, развились во время кембрийского взрыва, включая ранних членистоногих, моллюсков и даже хордовых, которые позже дали начало позвоночным животным. Прекрасно сохранившиеся образцы из скального образования, известного как Бёрджес-Шейл в Британской Колумбии, предоставляют нам возможность заглянуть в то, как выглядели эти ранние животные.
Однако все эти виды не возникли из ниоткуда. В 1950-х годах ранее обнаруженные окаменелости были идентифицированы как останки животных из эдиакарского периода, который охватывал период с примерно 635 миллионов лет назад до начала кембрийского периода, 541 миллион лет назад.
В отличие от жёстких экзоскелетов, которые встречаются во многих кембрийских окаменелостях, животные, жившие в эдиакарский период, в основном были мягкотелыми, бесформенными существами, такими как книдарии — группа, включающая медуз, морских анемонов и червей, и, возможно, губок. Мягкие ткани чрезвычайно трудно сохранить, так как они разлагаются быстрее, чем кости или экзоскелеты. Это означает, что останки животных из эдиакарского периода встречаются редко и их гораздо труднее проанализировать. Возможно, самым известным из этих животных является червеобразное существо под названием Дикинсония/Dickinsonia, которое выглядело как большая обеденная тарелка с исходящими от центра ребристыми сегментами.
До этого момента всё является весьма туманным.
«За пределами [эдиакарского периода] никто на самом деле не ищет», — рассказала Live Science Элизабет Тернер (Elizabeth Turner), палеобиолог из Лаврентийского университета в Онтарио.
Часть проблемы, по её словам, заключается в том, что учёные просто не знают, что искать.
«Мы приматы; мы ориентируемся на распознавание образов», — объяснила она.
Тернер считает, что самые ранние окаменелости животных, вероятно, имели мало или вообще не имели узнаваемых черт.
Тернер представила то, что она называет самым старым известным животным — ископаемый образец того, что, по её словам, является губкой возрастом 890 миллионов лет — в статье в журнале Nature за 2021 год. Однако с её гипотезой согласны не все.
Все доказательства существования ранних животных, упомянутые до этого момента, основаны на окаменелостях, найденных в породах, которые можно радиометрически датировать с использованием их изотопов, распадающихся с постоянной скоростью. Однако недавно в поле зрения учёных появилась новая методика, основанная на модели, называемой «молекулярные часы». Исходя из предположения, что гены со временем мутируют с постоянной скоростью, учёные могут анализировать геномы современных животных и прослеживать их происхождение до того момента, когда они впервые появились. Исследование 2023 года, в котором использовались данные о хромосомах современных гребневиков, известных также как гребневые медузы, утверждает, что они были первыми известными животными, возникшими около 600-700 миллионов лет назад.
Ник Баттерфилд (Nick Butterfield), палеогеобиолог из Кембриджского университета, выражает сомнения относительно обеих теорий о происхождении первых животных. Если бы животные существовали 890 миллионов лет назад, по его словам, должны были бы остаться следы, такие как биоминерализация, при которой молекулы органического вещества животных способствуют кристаллизации окружающих минералов. Однако самые ранние известные свидетельства биоминерализации относятся только к 750 миллионам лет назад.
С другой стороны, Баттерфилд также не уверен, что исследование, связанное с гребневиками (ctenophores), предоставляет убедительные доказательства того, что именно гребневики были первыми животными. Он указывает, что «молекулярные часы не предоставляют данных, они предлагают гипотезы». За последние годы исследования, использующие различные гены, давали противоречивые результаты, поддерживающие то гребневиков, то губок. Поэтому Баттерфилд осторожен в том, чтобы признать гребневиков первыми животными на основе только лишь одного последнего исследования.
Даже если предки гребневиков действительно были первыми животными, Баттерфилд сомневается, что они выглядели так же, как современные гребневики. Современные гребневики обладают сложными структурами, такими как мышечная и нервная системы, которых нет у более простых животных, таких как губки.
«Вещи не возникают полностью сформированными, как из головы Зевса, с мышечными и нервными системами и так далее; эволюция так не работает, — сказал Баттерфилд в интервью Live Science. — Самый простой способ быть животным — это быть фильтратором, похожим на губку. Именно с этого нужно начинать.»
Тернер также отметила, что первые животные вряд ли могли бы участвовать в конкурсах красоты.
«Они, вероятно, выглядели как микроскопический кусочек слизи», — сказала она.
